上海市物理高考2024年模拟试题及解答

2024年上海市物理高考模拟试题及解答一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列说法正确的是()A.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性B.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间表现为引力A.液晶是一类比较特殊的物质，既有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，故A正确；B.液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，故B正确；故答案为：A；B2、下列关于布朗运动的说法正确的是()A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.布朗运动反映了悬浮在液体中的固体小颗粒内部分子的无规则运动C.悬浮在液体中的固体小颗粒越大，布朗运动越明显D.温度越高，布朗运动越明显

本题主要考察布朗运动的定义、特点以及影响因素。A选项：布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒所做的无规则运动，它并不是液体分子的无规则运动，而是液体分子无规则运动的反映。因此，A选项错误。B选项：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，它反映的是液体分子的无规则运动，而不是固体小颗粒内部分子的无规则运动。所以，B选项错误。C选项：悬浮在液体中的固体小颗粒越大，它受到来自各个方向的液体分子的撞击就越趋于平衡，因此布朗运动就越不明显。所以，C选项错误。D选项：温度是分子热运动平均动能的标志。温度越高，液体分子的无规则运动就越剧烈，对悬浮在液体中的固体小颗粒的撞击就越频繁且不平衡，因此布朗运动就越明显。所以，D选项正确。综上所述，正确答案是D。3、关于热力学定律，下列说法正确的是()A.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程B.气体向真空中膨胀时，虽不对外做功，但气体的内能有可能减小C.热量不能从低温物体传到高温物体D.不可能从单一热源取热使之完全变为有用的功，而不产生其他影响

本题主要考查热力学第二定律的几种不同的说法和理解。A选项：根据热力学第二定律，我们知道自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，即功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程。这是因为功是有序的能量转化，而热则是无序的能量分布，有序向无序的转化是自然发生的，但无序向有序的转化则需要外部条件的支持。因此，A选项正确。B选项：气体向真空中膨胀时，虽然不对外做功（因为外部没有阻力），但是气体分子在膨胀过程中可能会相互碰撞，导致部分分子的动能转化为内能（例如，通过碰撞使分子速度减慢，从而增加分子间的相互作用能）。因此，气体的内能有可能减小。另外，如果考虑气体与周围环境的热交换（虽然题目没有明确提及，但在实际情况下往往存在），气体也可能因为向环境放热而内能减小。所以，B选项正确。C选项：热量不能自发地从低温物体传到高温物体，这是热力学第二定律的一种表述。但是，在有外部影响（如做功）的情况下，热量是可以从低温物体传到高温物体的。例如，在冰箱中，通过压缩机的做功，热量就可以从低温的冰箱内部传到高温的冰箱外部。因此，C选项的表述过于绝对，是错误的。D选项：这是热力学第二定律的另一种表述，也被称为开尔文-普朗克表述。它表明，不可能从单一热源取热并使之完全变为有用的功而不产生其他影响。这是因为在热功转换过程中总会有一部分能量以热能的形式散失到环境中去，无法完全转化为功。因此，D选项正确。综上所述，正确答案是ABD。4、关于磁场和磁感线，下列说法正确的是()A.磁感线是磁场中实际存在的曲线B.条形磁铁外部的磁感线从北极出发进入南极C.地磁场的北极在地理的北极附近D.磁场的方向就是小磁针静止时北极所指的方向答案：B；D解析：A选项：磁感线是为了形象地描述磁场而假想的线，实际并不存在，故A错误；B选项：磁体外部磁感线从N极出发，回到S极，故条形磁铁外部的磁感线从北极出发进入南极，故B正确；C选项：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，故C错误；D选项：物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向，故D正确。5、关于闭合电路中的电源和路端电压，下列说法正确的是()A.电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压B.电源电动势等于内外电路电压之和C.电源电动势等于电源接入电路时两极间的电压D.电源电动势等于电源内外电压的差答案：A；B解析：A选项：根据闭合电路欧姆定律得知，电源的电动势在数值上等于内、外电压之和，当电源没有接入电路时内电压等于零，则电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，故A正确；B选项：由闭合电路的欧姆定律E=C选项：电源接入电路时，电源有内电压，两极间的电压小于电动势，故C错误；D选项：电源电动势等于内外电路电压之和，不是内外电压之差，故D错误。6、在探究加速度与力、质量的关系的实验中，以下做法正确的是()A.平衡摩擦力时，应将装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C.实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D.小车运动的加速度可用天平测出小桶和砂的质量m以及小车的质量M，直接用公式a=答案：B解析：A选项：平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故A错误；B选项：在实验时，每次改变小车的质量，无需重新平衡摩擦力，因为只要将斜面倾角保持不变，摩擦力就不变，故B正确；C选项：实验时，应先接通电源，再释放小车，这样可以保证打点稳定且有效利用纸带，故C错误；D选项：小车运动的加速度是通过纸带求出的，不能用天平测出小桶和砂的质量m以及小车的质量M，直接用公式a=7、下列说法正确的是()A.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B.物体温度改变时物体分子的平均动能一定改变C.一定量的100∘C的水变成D.物体中分子热运动越剧烈，其分子的平均动能就越大

本题主要考查了分子动理论的相关知识，包括分子势能、温度与分子平均动能的关系等。A选项提到，气体如果失去了容器的约束就会散开，但这是因为气体分子在永不停息地做无规则热运动，而不是因为气体分子之间存在势能的缘故。势能是描述物体间相互作用时储存的能量，与气体是否散开无关。因此，A选项错误。B选项说，物体温度改变时物体分子的平均动能一定改变。这是正确的，因为温度是分子平均动能的标志，温度改变意味着分子平均动能一定改变。所以，B选项正确。C选项提到，一定量的100∘C的水变成D选项说，物体中分子热运动越剧烈，其分子的平均动能就越大。这也是正确的。分子热运动的剧烈程度反映了分子平均动能的大小，热运动越剧烈，平均动能就越大。所以，D选项正确。综上所述，正确答案是B和D。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列说法中正确的是()A.物体做受迫振动时，其振动频率与物体的固有周期无关B.产生多普勒效应的原因是观察者或波源发生移动C.只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生衍射现象D.质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫作横波答案：A；B解析：A选项：物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率，与物体的固有周期和频率无关。故A正确。B选项：多普勒效应是波源和观察者有相对运动时，观察者感到频率发生变化的现象，原因是观察者或波源发生移动。故B正确。C选项：衍射是波特有的现象，所有的波都能发生衍射现象，只是当缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时，衍射现象更明显。故C错误。D选项：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫作纵波，而不是横波。横波的特点是质点的振动方向与波的传播方向垂直。故D错误。2、关于振动和波的关系，下列说法正确的是()A.振动是波的成因，波是振动的传播形式B.振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C.波的传播速度就是质点振动的速度D.波源停止振动时，波立即停止传播答案：A；B解析：A选项，振动是波的成因，波是振动在介质中的传播形式，故A正确。B选项，振动是单个质点在其平衡位置附近所做的往复运动，而波是介质中众多质点联合起来所呈现的运动形式，故B正确。C选项，波的传播速度由介质的性质决定，与质点振动的速度无关，故C错误。D选项，波源停止振动时，由于惯性，介质中各质点还要振动一会儿，所以波并不会立即停止传播，故D错误。3、关于声现象，下列说法正确的是()A.声音在不同介质中的传播速度相同B.超声波清洗机利用的是声波传递信息C.学校路段”禁鸣喇叭”，是在声源处减弱噪声D.我们能”听其声而知其人”，主要是因为不同的人声音的响度不同答案：C解析：A选项，声音的传播速度与介质的种类和温度有关，一般来说，声音在固体中传播得最快，在液体中次之，在气体中传播得最慢。因此，声音在不同介质中的传播速度并不相同，故A错误。B选项，超声波清洗机利用的是声波能传递能量，通过超声波的振动将污垢从物体表面分离，达到清洗的效果，而不是利用声波传递信息，故B错误。C选项，学校路段”禁鸣喇叭”，是在声源处即喇叭处减弱噪声，防止噪声的产生，故C正确。D选项，我们能”听其声而知其人”，主要是因为不同的人声音的音色不同，音色是声音的品质与特色，与发声体的材料和结构有关，是辨别不同发声体的重要依据，而不是因为响度不同，故D错误。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：某实验小组欲探究某物体运动的加速度与物体所受合力的关系，设计了如下实验：在光滑的水平面上，水平放置一质量为M的长木板，在木板左端放置一质量为m的滑块（可视为质点），长木板与水平面间摩擦力忽略不计。通过调节滑轮的位置改变长木板倾斜角度θ，让滑块沿木板加速下滑，当木板与水平面夹角为θ时，用固定于木板上方的测力计测量滑块对木板的压力，从而求得滑块沿木板下滑时受到的合力F（滑块重力沿木板向下的分力）。（1）已知滑块下滑时木板保持静止不动，重力加速度为g，试求滑块受到的合力F的表达式。（2）调节木板倾角θ，记录不同θ角下滑块对木板的压力值，以及对应由纸带和打点计时器（或光电门）测得的滑块加速度a的值，然后作出F-a图象。若所得图象为一条过原点的倾斜直线，请分析此实验结果所揭示的物理规律。答案：（1）滑块受到的合力F的表达式为F=（2）此实验结果所揭示的物理规律是：在质量不变的情况下，物体的加速度与其所受的合外力成正比。解析：（1）对滑块进行受力分析，它受到重力mg、木板的支持力N和摩擦力（但由于木板光滑，摩擦力为零）。重力可以分解为垂直于木板向下的分力mgcosθ和平行于木板向下的分力mgsin（2）通过调节木板倾角θ，并测量不同θ角下滑块对木板的压力值（实际是通过测力计测得的支持力N来反推重力沿木板向下的分力，即合力F），以及对应由纸带和打点计时器（或光电门）测得的滑块加速度a的值，可以得到一系列F和a的数据点。将这些数据点绘制在F-a坐标系中，如果得到的图象是一条过原点的倾斜直线，那么根据牛顿第二定律F=第二题题目：在水平地面上有一辆静止的小车，车内有一固定的光滑斜面，斜面上放有一小物块。在小车突然以某一加速度启动的过程中，关于物块在斜面上的运动情况，以下说法正确的是（）A.物块一定沿斜面向上运动B.物块一定沿斜面向下运动C.物块一定保持静止D.物块可能沿斜面向上做匀速运动答案：C解析：本题主要考察牛顿第二定律和惯性概念的应用，以及如何通过受力分析判断物体的运动状态。首先，我们分析小车的启动对物块产生的影响。小车突然以某一加速度启动，但在这个瞬间，物块由于惯性，会保持原来的静止状态不变。因此，我们需要对物块进行受力分析，以确定其是否会在斜面上发生运动。物块在斜面上受到三个力的作用：重力、斜面的支持力和静摩擦力。其中，重力可以分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面的分力。在小车启动的瞬间，由于物块还没有发生运动，所以静摩擦力的大小和方向是可以变化的，以维持物块在斜面上的静止状态。A选项：如果物块沿斜面向上运动，那么它必须受到一个沿斜面向上的力，但这个力在题目中并未给出，且由于物块有沿斜面向下的运动趋势，静摩擦力更可能沿斜面向下以阻止物块下滑，而不是向上推动物块。所以A选项错误。B选项：同样地，物块没有受到足够的沿斜面向下的力来使其开始下滑，且由于惯性和静摩擦力的作用，物块会保持静止。所以B选项错误。C选项：如上所述，由于惯性和静摩擦力的作用，物块会保持原来的静止状态不变。所以C选项正确。D选项：匀速运动需要物体受到的合力为零，但在本题中，物块受到的合力并不为零（因为有小车的加速度影响），且物块并没有开始运动以产生动摩擦力来平衡重力沿斜面向下的分力。所以D选项错误。综上所述，正确答案是C。第三题题目：在光滑的水平面上，有一质量为M的木板B处于静止状态，现有一质量为m（m<M）的小木块A（可视为质点）以初速度v₀从木板B的左端滑上木板B，木板B足够长，已知木块A与木板B之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：（1）木块A在木板B上滑动时，木块A和木板B的加速度大小；（2）木块A在木板B上滑行的距离；（3）木块A从滑上木板B到与木板B相对静止所用的时间。答案：（1）木块A的加速度大小为aA=μ（2）设木块A在木板B上滑行的距离为L，木块A与木板B达到共同速度v时，它们不再相对滑动。根据动量守恒定律，有：mv0v=mμmgL（3）木块A从滑上木板B到与木板B相对静止所用的时间t，可由木块A的加速度和初末速度关系求得：v=v0−aAt解析：（1）木块A在木板B上滑动时，受到向右的摩擦力作用，根据牛顿第二定律，其加速度为μg，方向水平向右。木板B受到木块A给予的向左的摩擦力作用，同样根据牛顿第二定律，其加速度为μ（2）木块A与木板B达到共同速度时，它们之间不再有相对滑动。首先，利用动量守恒定律求出共同速度v。然后，对木块A应用动能定理，将摩擦力做的功等于动能的变化量，从而求出木块A在木板B上滑行的距离L。（3）木块A从滑上木板B到与木板B相对静止所用的时间t，可以通过木块A的加速度和初末速度的关系来求解。将木块A的加速度、初速度和共同速度代入速度时间公式，即可求出时间t。第四题题目：某实验小组在研究“影响导体电阻大小的因素”时，准备了以下材料：电压表、电流表、开关、若干根长度均为1m、横截面积均为0.2cm²的镍铬合金丝（规格为R₁、R₂、R₃，且R₁<R₂<R₃）和导线若干。他们设计了一个电路，并测量了不同条件下通过导体的电流，以研究电阻的变化。（1）为了测量某一根镍铬合金丝的电阻，他们应选择的电路图是怎样的？（请在方框内画出电路图，并用“○”代表电流表，“∨”代表电压表，并在图中标出电流表和电压表的正负接线柱。）（2）他们选择R₁和R₂两根镍铬合金丝接入电路，保持电压不变，发现通过R₁的电流大于通过R₂的电流，由此可以得出的结论是：在材料和横截面积都相同时，导体的电阻与导体的_______成反比。（3）为了研究电阻与导体横截面积的关系，应选择_______两根镍铬合金丝接入电路，并保持电压不变，观察电流表的示数变化。答案：（1）电路图如下所示（注意电流表和电压表的正负接线柱）：[电池]──[开关]──[镍铬合金丝]─┬──[电流表(+)──(-)]──[电源负极]

│

└──[电压表(+)──镍铬合金丝──(-)]──[电源正极]（2）长度（3）R₁和R₃解析：（1）为了测量某一根镍铬合金丝的电阻，需要采用伏安法，即同时测量出导体两端的电压和通过导体的电流。根据欧姆定律R=U/I，可以计算出导体的电阻。电路图中，电流表应串联在电路中，用于测量电流，且电流应从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出；电压表应并联在导体两端，用于测量导体两端的电压，同样电压表的正接线柱应接导体的一端，负接线柱接另一端。（2）当选择R₁和R₂两根镍铬合金丝接入电路，且保持电压不变时，发现通过R₁的电流大于通过R₂的电流。由于两根合金丝的材料和横截面积都相同，唯一不同的是长度（R₁<R₂），因此可以得出结论：在材料和横截面积都相同时，导体的电阻与导体的长度成反比（注意这里的“反比”实际上是指电阻随长度的增加而增大，但电流随电阻的增大而减小，所以表现出的是电流与长度的“反比”关系）。然而，更准确的表述应该是：在材料和横截面积都相同时，导体的电阻与导体的长度成正比。（3）为了研究电阻与导体横截面积的关系，需要选择材料和长度相同但横截面积不同的两根镍铬合金丝。在给定的选项中，R₁和R₃满足这一条件（虽然题目没有明确说明R₃的横截面积与R₁、R₂不同，但通常这类题目会隐含这样的条件）。因此，应选择R₁和R₃两根镍铬合金丝接入电路，并保持电压不变，观察电流表的示数变化。如果电流表示数不同，则说明电阻与横截面积有关。第五题题目：在